Tutti prima o poi si sono chiesti perché non sia possibile andare avanti e indietro nel tempo. Per questo i viaggi nel tempo sono diventati ben presto uno degli ingredienti base della fantascienza; in Ritorno al futuro sono l'argomento portante.
Scientificamente i viaggi nel tempo hanno un fondamento? Qualcuno resterà sorpreso nell'apprendere che per i viaggi nel futuro la risposta è "sì". Come spiega Michio Kaku ne La fisica dell'impossibile "un viaggio nel futuro è assolutamente possibile" perché è compatibile con la relatività ristretta di Einstein.
In estrema sintesi un secondo non è un secondo in assoluto perché lo scorrere del tempo varia per osservatori in differente stato di moto l'uno rispetto all'altro. Se un astronauta potesse viaggiare a velocità prossima a quella della luce potrebbe metterci – per esempio - un solo minuto a raggiungere una distanza che per un osservatore sulla Terra equivarrebbe a diversi anni, perché all'interno dell'astronave il tempo risulterebbe rallentato. Questo significa che secondo la nostra percezione terrestre, l'astronauta si sarebbe spostato nel futuro.
Gli astronauti che viaggiano nello Spazio di fatto, anche se in misura infinitesimale, compiono dei piccoli viaggi nel futuro. Come ricorda Kaku nel suo libro, il cosmonauta russo Sergej Avdeyev, che è rimasto in orbita per 748 giorni, si è spinto nel futuro per 0,02 secondi. Come potete capire comunque, per quanto sia possibile compiere un viaggio nel futuro, quello che finora è stato dimostrato ha poco a che vedere con l'idea dei viaggi nel tempo così come usati nella fantascienza.
Stando alla teoria comunque, il problema non è il viaggio nel futuro, bensì quello nel passato. Chiariamo subito un punto: nessuno è finora riuscito a trovare una legge della fisica che impedisca i viaggi nel tempo (e in particolare nel passato), il che significa che questa idea fantascientifica non è incompatibile con le leggi a noi note. Il problema è che "il viaggio nel tempo potrà anche essere possibile, ma non è fattibile, almeno con le tecnologie attuali". A dirlo è Stephen Hawking, che oltre ai buchi neri ha studiato a lungo le macchine del tempo.
Anche in questo caso si torna alla relatività einsteiniana, che lascia aperte le ipotesi a tipi diversi di macchine del tempo. Cercheremo di semplificare al massimo; per chi volesse approfondire ci sono molti testi che entrano nel dettaglio, da quello di Michio Kaku a cui ci stiamo rifacendo e ad altri validi di cui abbiamo pubblicato le recensioni.
La teoria di Einstein contempla quelle che vengono definite "curve chiuse di tipo tempo", ossia traiettorie che permettono un viaggio nel passato; "se dovessimo seguire il percorso di una curva chiusa di tipo tempo inizieremmo un viaggio che si concluderebbe prima del momento in cui l'abbiamo iniziato" spiega Kaku. La prima opzione in cui ci si imbatterebbe è il wormhole, un cunicolo spaziotemporale che potrebbe collegare anche due punti nel tempo. Entrando in un wormhole potremmo quindi – almeno in linea teorica - viaggiare nel passato. Il problema, per dirlo con le parole di Kaku, è che "attraversare un wormhole nel centro di un buco nero è un viaggio di sola andata".
Per la seconda opzione bisogna chiamare in causa l'universo in rotazione: se l'universo ruotasse su se stesso, e riuscissimo ad attraversarlo alla velocità necessaria, potremmo ritrovarci nel passato e arrivare prima di essere partiti. Un viaggio nell'universo sarebbe quindi anche un viaggio nel passato.
La terza opzione prevede una passeggiata lungo un cilindro in rotazione dalla lunghezza infinita. Anche in questo caso, al termine della camminata potremmo ritrovarci in un momento antecedente la nostra partenza.
Volendo c'è anche un'altra opzione, teorizzata da Richard Gott, secondo cui attraversando molto rapidamente gigantesche stringhe cosmiche - che potrebbero essere un residuo del Big Bang – potremmo fare un viaggio nel tempo.
Il modello più promettente di macchina del tempo resta tuttavia il "cunicolo spaziotemporale a doppio senso", ossia uno squarcio nello spaziotempo tramite cui un ipotetico viaggiatore potrebbe liberamente andare avanti e indietro nel tempo. I problemi però sono molti: innanzi tutto il wormhole sarebbe di dimensioni inferiori all'atomo ed occorrerebbe una grande energia per spalancarlo a sufficienza. Inoltre, il viaggio a ritroso ci porterebbe al massimo al punto in cui le macchine sono state costruite.
Qualcuno si starà chiedendo perché i fisici si dannano tanto a trovare una soluzione per un argomento – i viaggi nel tempo – che a lungo è stato argomento di fantascienza. La risposta arriva dal fisico Kip Thorne del Cal Tech (di cui vi proporrò presto dei libri): "noi fisici abbiamo finalmente capito che la natura del tempo è qualcosa di troppo importante per essere lasciata nelle mani dei soli scrittori di fantascienza!".